琥珀酸盐调节肠出血性大肠杆菌O157:H7毒性的分子机制

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31800125
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    杨斌
  • 依托单位：
    南开大学
  • 学科分类：
    C0108.病原细菌学
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) O157:H7 are important human gastrointestinal pathogens which causes severe diseases. During infection, EHEC O157:H7 sensing a series of intestinal signals to recognize human large intestines as its optimal colonization site through regulating the expression of virulence genes. Our preliminary work revealed that succinate significantly enhance the ability of EHEC O157:H7 to adhere to host epithelial cell and to express virulence genes, indicating succinate is involved in the EHEC O157:H7 virulence regulation. However, the mechanisms behind are still not well known. This project will focus on the molecular mechanisms of succinate mediated EHEC O157:H7 virulence regulation. We will combine transcriptome and random mutant library-high throughput screening technologies to screen systematically and integrally all bacterial sensing proteins and regulatory proteins which involved in succinate.mediated EHEC O157:H7 virulence regulation. On this basis, we will determine the order and the regulatory ways (direct regulation or indirect regulation), as well as the precise binding sites of these proteins, ultimately, to explore succinate mediated EHEC O157:H7 virulence regulatory pathways. The outcome of this project will largely enrich our understanding on EHEC O157:H7 virulence regulatory network and pathogenicity mechanisms. The key genes in succinate mediated EHEC O157:H7 virulence regulatory pathways provide potential targets for vaccines and antibacterial drugs development, as well as novel ideas to prevent EHEC O157:H7 infection.
肠出血性大肠杆菌（EHEC）O157:H7是重要的人类肠道致病菌。在致病过程中，该致病菌需要感受一系列肠道信号，通过精确调控相关毒力基因的表达来识别其定植位点（大肠）。我们前期工作发现，琥珀酸盐能够显著增强EHEC O157:H7吸附宿主上皮细胞和表达毒力基因的能力，但精确机制还不清楚。本项目拟结合转录组测序、随机突变体库高通量筛选、分子生物学等技术，全面、系统筛选琥珀酸盐毒性调节通路中的全部细菌表面传感蛋白和调节蛋白，确定各蛋白的作用顺序、调节方式（直接调控或间接调控）和调节位点，最终精确解析琥珀酸盐介导的EHEC O157:H7毒性调节机制。本项目的研究结果对于全面深入理解EHEC O157:H7的致病机制和进化机制具有重要意义。同时，本项目鉴定出的琥珀酸盐介导的毒性调节通路中的关键基因可以做为疫苗和相关药物的候选靶点，为EHEC O157:H7引起感染的预防和治疗提供新的方法与思路。

结项摘要

肠出血性大肠杆菌（EHEC）O157:H7是重要的人类肠道致病菌。在致病过程中，该致病菌需要感受一系列肠道信号，通过精确调控相关毒力基因的表达来识别其定植位点（大肠）。我们前期工作发现，琥珀酸盐能够显著增强 EHEC O157:H7吸附宿主上皮细胞和表达毒力基因的能力，但其精确机制还不清楚。在本项目中我们结合转录组测序、随机突变体库高通量筛选、分子生物学等技术，全面、系统地筛选出了琥珀酸盐毒性调节通路中的全部细菌表面传感蛋白和调节蛋白，确定了各蛋白的作用顺序、调节方式（直接调控或间接调控）和调节位点，最终精确解析出琥珀酸盐介导的 EHEC O157:H7 毒性调节机制。此外，我们还筛选到了 8 个参与 EHEC O157:H7 致病性调节的调控因子，并深入研究了三个调控因子（OvrA、OvrB 和 RstA）调节 EHEC O157:H7 致病性的分子机制。与此同时，我们还完整解析了镁离子介导的 EHEC O157:H7 毒性调控通路。本项目的研究结果对于全面深入理解 EHEC O157:H7 的致病机制和进化机制具有重要意义。同时，本项目鉴定出的琥珀酸盐介导的毒性调节通路中的关键基因可以作为候选靶点，为 EHEC O157:H7 引起感染的预防和治疗提供新的方法与思路。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
LysR-type transcriptional regulator OvrB encoded in O island 9 drives enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 virulence
O岛9编码的LysR型转录调节因子OvrB驱动肠出血性大肠杆菌O157:H7毒力
  • DOI：
    10.1080/21505594.2019.1661721
  • 发表时间：
    2019-01-01
  • 期刊：
    VIRULENCE
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    Liu, Yutao;Liu, Bin;Yang, Bin
  • 通讯作者：
    Yang, Bin
RstA, a two-component response regulator, plays important roles in multiple virulence-associated processes in enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7
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  • DOI：
    10.1186/s13099-019-0335-4
  • 发表时间：
    2019-11-01
  • 期刊：
    GUT PATHOGENS
  • 影响因子：
    4.2
  • 作者：
    Liu, Yutao;Li, Shujie;Yang, Bin
  • 通讯作者：
    Yang, Bin
PagR mediates the precise regulation of Salmonella pathogenicity island 2 gene expression in response to magnesium and phosphate signals in Salmonella Typhimurium
PagR 介导鼠伤寒沙门氏菌中镁和磷酸盐信号对沙门氏菌致病岛 2 基因表达的精确调节
  • DOI：
    10.1111/cmi.13125
  • 发表时间：
    2019-11-24
  • 期刊：
    CELLULAR MICROBIOLOGY
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Jiang, Lingyan;Wang, Peisheng;Liu, Bin
  • 通讯作者：
    Liu, Bin
Virulence-related O islands in enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7.
肠出血性大肠杆菌 O157:H7 中毒力相关的 O 岛
  • DOI：
    10.1080/19490976.2021.1992237
  • 发表时间：
    2021-01
  • 期刊：
    Gut microbes
  • 影响因子：
    12.2
  • 作者：
    Jiang L;Yang W;Jiang X;Yao T;Wang L;Yang B
  • 通讯作者：
    Yang B
Molecular mechanisms of infection site recognition by enteric pathogens
肠道病原体识别感染部位的分子机制
  • DOI：
    10.1360/ssv-2019-0153
  • 发表时间：
    2019-09
  • 期刊：
    中国科学:生命科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yang Bin;Jiang Lingyan;Huang Di;Ding Peng;Liu Bin;Wang Lei
  • 通讯作者：
    Wang Lei

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  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    杨斌;程军圣
  • 通讯作者：
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  • DOI：
    10.2147/ott.s217094
  • 发表时间：
    2019-11
  • 期刊：
    OncoTargets and Therapy
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    杨斌;周声宁;谭嘉男;黄静;陈志涛;钟广宇;韩方海
  • 通讯作者：
    韩方海

其他文献

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肠道信号分子苹果酸盐调节肠出血性大肠杆菌致病性的分子机制
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  • 批准号：
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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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